Конверсія <em>D</em>-фруктози в етиллактат на SnO<sub>2</sub>-вмісних каталізаторах
Дослідження спрямовано на пошук ефективних каталізаторів одержання етиллактату з фруктози як поновлювальної сировини. Методом просочування різних носіїв синтезовано серію SnO2-вмісних каталізаторів для трансформації 13 % розчину фруктози в 98 % етанолі при 160 °С протягом 3 год в стаціонарних умова...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine
2019-02-01
|
| Series: | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/495 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | Дослідження спрямовано на пошук ефективних каталізаторів одержання етиллактату з фруктози як поновлювальної сировини. Методом просочування різних носіїв синтезовано серію SnO2-вмісних каталізаторів для трансформації 13 % розчину фруктози в 98 % етанолі при 160 °С протягом 3 год в стаціонарних умовах з застосуванням автоклавів (60 об/хв). Продукти реакції аналізували за допомогою методу 13С ЯМР спектроскопії. Наведено текстурні характеристики, сила і концентрація кислотних та осн?вних центрів синтезованих змішаних оксидів. Всі зразки характеризуються розвиненою поверхнею – 90–380 м2/г, достатньо великим об’ємом пор – 0.5–0.95 см3/г та широким розподілом пор за діаметром – 10–20 нм. Показано, що на кислотних SnO2 та SnO2/SiO2 оксидах спостерігається дегідратація фруктози до 5-гідроксиметилфурфуролу, левулінової та мурашиної кислот та їх естерів. Осн?вний 10SnO2/MgO-ZrO2 змішаний оксид сприяє конверсії фруктози в бік утворення 1-гідрокси-2-бутанонів, гідроксиацетону, етилпропіонату та етилформіату. Зразки SnO2/ZrO2-TiO2 каталізують дегідратацію фруктози з конверсією більш ніж 90 %, в результаті якої майже з 77-90 % селективністю утворюється 5-гідроксиметилфурфурол. Нанесення SnO2 на Al2O3 призводить до значного підвищення виходу цільового продукту – етиллактату. Так, 20SnO2/Al2O3 каталізатор забезпечує 97 % конверсію фруктози з 49 % виходом етиллактату. Знайдено, що допування SnO2/Al2O3 іонами цинку призводить до утворення на поверхні змішаного оксиду слабких осн?вних центрів з H0max =+7.2. При цьому на каталізаторі 10SnO2-5ZnO/Al2O3 підвищується селективність утворення етиллактату до 56 % при 100 % конверсії фруктози. Обговорюється схема перетворення фруктози до етиллактату на кислотних IVSn4+ L-центрах. Одержані результаті свідчать, що реакцію альдольної деконденсації фруктози, як першу стадію утворення етиллактату, каталізують кислотні IVSn4+ L-центри. Також ці центри ініціюють ізомеризацію геміацеталю піровиноградного альдегіду до етиллактату.
|
|---|---|
| ISSN: | 2079-1704 2518-1238 |